(57)【要約】【課題】マルチ符号化伝送において、レート情報の送信を必要とせず、目的局での簡易な演算により正確にレート推定を行うための方法を提供する。【解決手段】２つのレート推定部７０により構成される送受信装置１において、消失シンボルを演算に含まないシンドロームの演算を限られた回数だけ行い、演算結果がゼロとなるか否かを判定することによりレート推定を行うとともに、訂正可能な消失シンボルを復元し、復元したシンボルを含みかつ消失シンボルを演算に含まないシンドロームの演算を限られた回数だけ行い、演算結果がゼロとなるか否かを判定することにより、レート推定を行う。これらのレート推定により、レート情報の送信を必要とせず、簡易な演算により高精度のレート推定を行うことが出来る。【選択図】図１
2013183205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非ゼロ成分を有する検査行列を持つ線形符号のうち、複数の異なるレートを利用するマルチレート符号化を用いて送受信を行う送受信装置において、
消失シンボルを演算に含まないシンドロームの演算を、限られた回数だけ実行し、演算結果がゼロとなるか否かを判定することによりレート推定を行うレート推定手段を備えたことを特徴とする送受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の送受信装置において、
前記レート推定手段は、
前記消失シンボルを演算に含まないシンドロームの演算を行うことが不可能であった場合、訂正可能な消失シンボルを復元し、復元したシンボルを含み、かつ消失シンボルを演算に含まないシンドロームの演算を、限られた回数だけ行い、演算結果がゼロとなるか否かを判定することを特徴とする送受信装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２の送受信装置において、
前記レート推定手段は、
前記レート推定の精度を算出する推定精度算出手段を備え、
前記レート推定ができない場合には、前記推定精度算出手段で算出したレート推定の精度が所定の値以下のレートを推定レートとすることを特徴とする送受信装置。
【請求項４】
非ゼロ成分を有する検査行列を持つ線形符号のうち、複数の異なるレートを利用するマルチレート符号化を用いて送受信を行う送受信装置のレート方法であって、
消失シンボルを演算に含まないシンドロームの演算を、送受信装置を構成する受信装置において限られた回数だけ行う第１工程と、
前記第１工程における演算結果がゼロとなるか否かを判定する第２工程と、
によりレート推定を行うことを特徴とするレート推定方法。
【請求項５】
請求項４に記載のレート推定方法において、
前記第１工程は、
前記消失シンボルを演算に含まないシンドロームの演算を行うことが不可能であった場合、訂正可能な消失シンボルを復元し、復元したシンボルを含み、かつ消失シンボルを演算に含まないシンドロームの演算を、限られた回数だけ行うことを特徴とするレート推定方法。
【請求項６】
請求項４又は請求項５のレート推定方法において、
前記第２工程は、
前記レート推定の精度を推定する推定精度工程を備え、
前記レート推定ができない場合には、前記推定精度算出工程で算出したレート推定の精度が所定の値以下のレートを推定レートとすることを特徴とするレート推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種デジタル通信の誤り訂正符号化技術に関するものであり、データの消失が発生する通信路のデータ消失率に応じて、誤り訂正を行うために付加する冗長成分を調整することにより、効率的かつ高品質な通信を実現するための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタル無線通信又は有線通信路では、長距離通信に伴う減衰等、各種の変動により復号品質が劣化するため、伝送路符号化が不可欠であり、マルチレート符号化伝送は劣化対策の一つとして有用である。
【０００３】
非特許文献１によると、マルチレート符号を実現するための方法として、レート情報を送信することが一般的である。しかし、レート情報を送信することは伝送効率の面からは望ましくない。非特許文献２及び３によると、レート情報を送信する方法に代わる方法としては、目的局における受信データ系列からレートを最尤推定することによりレート情報を得る方法がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】社団法人電波産業会、“高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式 標準規格、ARIB-B44 1.0版”、Jul. 2009
【非特許文献２】吉川智康 他、“Rate-Compatible LDPC符号のレート推定法”、電子情報通信学会論文誌A、J89-A、1175-1184、Dec. 2006
【非特許文献３】H. Matsuo, et. Al, “Multi-rate low density generator matrix code for satellite laser communication”, Proc. International Conference on Space Optical Systems and Applications, May. 2011.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、近年、通信の高速化に伴い、復号遅延が無視できない要素となってきた。このため、低演算遅延でかつ高精度にレート情報を推定する技術が必要になってきた。
本発明は上記課題に鑑み、レート情報の送信を必要とせず、目的局における簡易な演算により正確にレート推定を行うための方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ＬＤＰＣ符号（ｌｏｗ−ｄｅｎｓｉｔｙ  ｐａｒｉｔｙ−ｃｈｅｃｋ符号）のように、非ゼロ成分を有する検査行列を持つ線形符号のうち、複数の異なるレートを利用するマルチレート符号化を用いて送受信を行う送受信装置において、消失シンボルを演算に含まないシンドロームの演算を、限られた回数だけ実行し、演算結果がゼロとなるか否かを判定することによりレート推定を行うレート推定手段を備えたことを特徴とする送受信装置である。
【０００７】
このような送受信装置では、シンドロームの演算を限られた回数だけに限定することから演算量を大幅に削減することが可能となり、高速なレート推定を実現することが可能になる。
【０００８】
また、請求項２に記載のように、レート推定手段は、消失シンボルを演算に含まないシンドロームの演算を行うことが不可能であった場合、訂正可能な消失シンボルを復元し、復元したシンボルを含み、かつ消失シンボルを演算に含まないシンドロームの演算を、限られた回数だけ行い、演算結果がゼロとなるか否かを判定するようにするとよい。
【０００９】
このようにすると、演算量を抑えつつ、消失率の高い通信路においてもレート推定精度を保証することが可能となる。
さらに、請求項３に記載のように、レート推定手段は、レート推定の精度を推定する推定精度算出手段を備え、レート推定ができない場合には、推定精度算出手段で算出したレート推定の精度が所定の値以下のレートを推定レートとするようにとよい。
【００１０】
このようにすると、消失率が非常に高い通信路におけるレート推定に代えることが可能となる。
請求項４に記載の発明は、非ゼロ成分を有する検査行列を持つ線形符号のうち、複数の異なるレートを利用するマルチレート符号化を用いて送受信を行う送受信装置のレート方法であって、消失シンボルを演算に含まないシンドロームの演算を、送受信装置を構成する受信装置において限られた回数だけ行う第１工程と、第１工程における演算結果がゼロとなるか否かを判定する第２工程と、によりレート推定を行うことを特徴とするレート推定方法である。
【００１１】
このようなレート推定方法によれば、請求項１に記載の送受信装置同様な効果を得ることができる。
また、請求項５に記載のように、第１工程は、消失シンボルを演算に含まないシンドロームの演算を行うことが不可能であった場合、訂正可能な消失シンボルを復元し、復元したシンボルを含み、かつ消失シンボルを演算に含まないシンドロームの演算を、限られた回数だけ行うようにすると、請求項２に記載の送受信装置と同様な効果を得ることができる。
【００１２】
さらに、請求項６に記載のように、第２工程は、レート推定の精度を推定する推定精度工程を備え、レート推定ができない場合には、推定精度算出工程で算出したレート推定の精度が所定の値以下のレートを推定レートとするようにすると、請求項３に記載の送受信装置と同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係わる送受信装置及びブロック図を示す図である。
【図２】本発明のレート推定装置の処理を表すフローチャートである。
【図３】本発明のレート推定装置の１つであるシンドローム演算によるレート推定部のフローチャートである。
【図４】本発明のレート推定装置の１つであるシンドローム演算と繰り返し復号法を組み合わせたレート推定部のフローチャートである。
【図５】計算機シミュレーションに用いた伝送系のブロック図である。
【図６】計算機シミュレーションに用いた検査行列の、消失確率に対するパケット誤り率特性を示す図である。
【図７】計算機シミュレーションの結果で、各消失確率に対するレート推定失敗率特性を示す図である。
【図８】計算機シミュレーションの結果で、各消失確率に対する平均乗算回数特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
疎な検査行列を持つ誤り訂正符号としては、ＬＤＰＣ（ｌｏｗ−ｄｅｎｓｉｔｙ  ｐａｒｉｔｙ−ｃｈｅｃｋ）符号が一般的である。以下、疎な検査行列を持つ線形符号としてＬＤＰＣ符号の１種であるＬＤＧＭ符号（ｌｏｗ−ｄｅｎｓｉｔｙ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  ｍａｔｒｉｘ符号）を用いる場合を例として、図１〜図５に従って、詳細に説明する。
（送受信装置１の全体構成）
本発明が適用された送受信装置１の概略の構成を図１に示す。送受信装置１は送信局３及び目的局５から構成される。
（送信局３の構成）
送信局３は、入力部１０、符号化部２０、変調部３０及び送信部４０から構成される。
【００１５】
入力部１０では、２元で表わされる送信データ系列が任意の有限体ＧＦ（２n）へと変換される。前記変換時、ｎビットのデータが１つの元と対応して表わされる。これを、情報シンボルと呼ぶことにする。
【００１６】
また、入力部１０では、通信路の状況から１つのモードが選択される。情報シンボルへ変換した送信データ系列に対し、選択したモードの検査行列を用いてＬＤＧＭ符号化が行なわれる。ＬＤＧＭ符号は線形ブロック符号であり、任意の符号長Ｎシンボル、符号化率Ｒに対し、情報シンボルをＫ＝Ｎ×Ｒシンボルずつに区切って符号化が行われる。
【００１７】
図１の例では、符号長Ｎは固定とし、モード１の符号化率をＲ1、１符号語内の情報シンボル数をＫ1とする。同様にモード２の符号化率をＲ2、１符号語内の情報シンボル数をＫ2とする。
【００１８】
符号化部２０では、入力部１０により得られた情報シンボルが符号化される。
次に検査行列と符号化方法について説明する。情報シンボル長Ｋ、符号長Ｎの符号を生成するためのＬＤＧＭ符号化器に用いるパリティ検査行列Ｈは、Ｎ−Ｋ行Ｎ列の疎な行列により表わされる。ここで、ＬＤＧＭ符号のＨは大きく分けて式（１）に示すような２つの行列により構成される。
【００１９】
【数１】
2013183205.tif 000003
【００２０】
式（１）において、検査行列左側を構成するＨsには、Ｎ−Ｋ行Ｋ列の行列であり、行重みｗj、列重みｗkの正則な行列を用いる。検査行列右側を構成するＨpはＮ−Ｋ行Ｎ−Ｋ列の大きさである。Ｈpの重み配置は大きく分けて３つ存在する。３つの構成における共通点は下三角行列の形を持つという点である。
【００２１】
１つは重みの配置が対角行列の形となるものである。これはＬＤＧＭ符号と呼ばれている。もう１つは、対角行列を作成し、さらに重みの存在する１つ下の行にも重みを並べるものである。これはＬＤＧＭ  Ｓｔａｉｒｃａｓｅ符号と呼ばれている。最後の１つは、ＬＤＧＭ  Ｓｔａｉｒｃａｓｅ符号の下三角部にランダムに重みを配置したものである。これはＬＤＧＭ  Ｔｒｉａｎｇｌｅ符号と呼ばれている。ＬＤＧＭ符号は、組織符号である。つまり、Ｍ＝｛Ｍ1，…，ＭK｝の情報シンボルが与えられた場合、符号語シンボルＣ＝｛Ｃ1，…，ＣN｝は、式（２）で表される。
【００２２】
【数２】
2013183205.tif 000004
【００２３】
ここで、Ｐ＝｛Ｐ1，…，ＰN-K｝はパリティシンボルであり、式（３）により求められる。
【００２４】
【数３】
2013183205.tif 000005
【００２５】
式３において、Ｈi,,jは検査行列のｉ行ｊ列に対応する成分を示している。図１の例では、モード１の検査行列をＨ1、モード２の検査行列をＨ2とし、これらを用いて符号化を行う。
【００２６】
変調部３０は、符号化部２０により得られた符号語シンボルＣを、送信部４０を介して目的局５へと送信するが、バースト的な消失が発生する通信路において符号語をそのまま送信すると符号化利得が得られにくくなる。この符号化利得対策としてインターリーバを用いる方法がある。
【００２７】
インターリーバとは任意の長さのデータ系列をシャッフルしたデータ系列を作成することである。インターリーバを十分な長さのデータ系列に対し行うことで、バースト的な消失をランダム的な消失として表わすことが可能となり、符号化利得が得られ易くなる。有限体を用いた誤り訂正符号を用いる場合、インターリーバはシンボル単位で行うことで誤り訂正能力を生かすことが出来る。
【００２８】
インターリーバ後のデータ系列は２元のデータ系列へ再度変換され、任意のディジタル変調が行なわれ、送信部４０を介して、目的局５へと送信される。尚、送信部４０は、変調部３０で得られたデータ系列を目的局５に対して送信するための装置であり、図示しない高周波増幅器とアンテナを備えている。
（目的局５の構成）
目的局５は、受信部５０、復調部６０、レート推定部７０、復号化部８０及び出力部９０から構成される。
【００２９】
受信部５０は、送信局３から送信されるデータ系列を受信するための装置であり、図示しない高周波増幅器とアンテナを備えている。
復調部６０では、受信部５０で受信した、消失を含むデータ系列に対する復調が行われ、これらのデータ系列が有限体へと変換される。ここで、有限体への変換はｎビット単位で行われるが、１ビットでも消失データが含まれる場合、そのシンボルは消失として扱われる。ｎビット全て受信成功していた場合は、有限体へと変換される。有限体へと変換されたこれらのデータ系列はインターリーブされているため、デインターリーブすることにより元の並びに戻される。
【００３０】
レート推定部７０では、復調部６０において得られたデータ系列に対するレート推定が行われる。レート推定については、後ほど詳細に説明する。
復号化部８０では、レート推定部７０で推定されたレート推定結果のモードの検査行列を用いて復号処理が行われる。
【００３１】
消失訂正符号としてのＬＤＧＭ符号には、２つの復号法が存在する。１つは、繰り返し復号と呼ばれるものである。もう１つは、ガウス消去法による復号法である。これら復号法を用いるためには消失位置を既知とする必要がある。データ消失はパケットロスや受信電力の極端な低下などにより発生するため、本実施形態では消失位置が把握できているものとする。
【００３２】
繰り返し復号のアルゴリズムを説明する。まず初めに、送信局３において検査行列Ｈ用いてＫ個の情報シンボルをＮシンボルの符号語Ｃとして符号化し、これを目的局５へと送信する状況を考える。消失通信路を介して得られた受信系列をｒ＝｛ｒ1，…，ｒN｝とする。Ｒ＝Ｃである場合は、検査行列Ｈの任意のｉ行目の成分とｒに対し式（４）が常に成立する。
【００３３】
【数４】
2013183205.tif 000006
【００３４】
式（４）を利用して復号処理を行う。式（４）中のｓはシンドロームを意味するが、本実施形態ではシンドロームの各成分ｓiが重要である。このｓiをここではシンドローム成分と呼ぶことにする。このシンドローム成分ｓiをｉ＝１から順番に確認していく。ｓiの算出に１つだけの消失シンボルｒkを含む場合、式（５）の演算により消失訂正を行うことが出来る。
【００３５】
【数５】
2013183205.tif 000007
【００３６】
これを全情報シンボルが訂正可能となるか、訂正不可能となるまで続ける。これが繰り返し復号のアルゴリズムである。
次に、ガウス消去法を用いた復号法について説明を行う。式（４）は、消失シンボルを解とする連立１次方程式として見ることが出来る。そこで、連立１次方程式解を比較的小さな演算により算出するアルゴリズムであるガウス消去法を利用する。受信データ系列における消失シンボルの位置をｉ＝｛ｉ1，…，ｉl｝、消失シンボルをｘ＝｛ｘ1，…，ｘl｝、各消失位置ｉに対応する検査行列ｉ列目の成分を集めた行列ｈi＝｛ｈi1，…，ｈil｝とすると、式（６）が成立する。
【００３７】
【数６】
2013183205.tif 000008
【００３８】
式（６）において、ｈiに対し基本行操作を施し、上三角行列の形を実現することで、連立方程式解をｘlからｘ1まで順に解くことが出来る。上三角行列へと変形が不可であった場合は連立方程式解の算出が不可であると判定し復号処理を終了する。以上２つの消失訂正アルゴリズムを示した。これらの一般的な利用法として繰り返し復号を行った後に、全情報シンボルが訂正不可であった場合のみガウス消去法による復号法を用いるハイブリッド復号という復号アルゴリズムが存在する。ハイブリッド復号は、繰り返し復号法に比べガウス消去法の演算量が非常に大きなものであるが、演算量増大による無駄な処理遅延の増大を防ぐことが出来る。
【００３９】
出力部９０では、復号化部８０で復号化されたシンボルが２元のデータに変換され、所望のデータが得られる。
次に、図２及び図３に基づき本実施形態のレート推定について説明する。図２はレート推定部で実行されるレート推定の流れを示すフローチャートである。図４は、図２のフローチャートに従って実行されるシンドローム演算に依るシンドロームＳ２の演算及び繰り替えし復号の併用によるレート推定サブルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【００４０】
レート推定は、低いレートの検査行列のみを用いて、シンドローム成分ｓiの算出を利用したレート推定を行う。なお、消失位置は把握できているとする。
レート推定では、図２に示すように、Ｓ１００において、復調部６０から受信データ系列を取得する。続くＳ１０５では、シンドロームＳ２の演算によりレート推定を行う。このレート推定については、後ほど詳細に説明する。
【００４１】
続くＳ１１０では、Ｓ１０５においてレート推定が成功したか否かを判定する。Ｓ１０５においてレート推定が成功したと判定したと場合（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、レート推定を終了し、レート推定が成功しなかった場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）、レート推定はＳ１１５へ移行する。Ｓ１１５では、シンドロームＳ２の演算と、繰り返し復号の併用によるレート推定を行う。このレート推定については、後ほど詳細に説明する。
【００４２】
続くＳ１２０では、Ｓ１１５においてレート推定が成功したか否かを判定する。Ｓ１１５においてレート推定が成功したと判定したと場合（Ｓ１２０：Ｙｅｓ）、レート推定を終了し、レート推定が成功しなかった場合（Ｓ１２０：Ｎｏ）、レート推定はＳ１２５へ移行する。Ｓ１２５では、レート推定結果をモード２として出力し、レート推定を終了する。
（シンドロームＳ２の演算によるレート推定）
図２のＳ１０５によるレート推定では、図３に示すように、Ｓ２００に受信データ系列が入力されることによりレート推定が開始される。変数ｉ、ｃｏｕｎｔをそれぞれｉ＝１、ｃｏｕｎｔ＝０に初期化され、レート推定はＳ２０５へ移行される。
【００４３】
このレート推定では、演算量の増大を防ぐために全てのシンドロームを演算するのではなく、演算する量はｃｍａｘ個に限定される。このｃｍａｘは、小さければ小さいほどに演算遅延が低減できる。しかしながら、レート推定誤りを引き起こす確率が増大し、レート推定精度の劣化を招く。この劣化対策として、このｃｍａｘは、利用する有限体ＧＦ（２n）のｎの値に応じて適切な値を設定する必要がある。
【００４４】
続くＳ２０５では、シンドローム成分ｓi（１≦ｉ≦Ｎ−Ｋ2）の演算に消失シンボルが含まれるか否かが判定される。消失シンボルが含まれる場合（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、レート推定はＳ２１０へ移行する。含まれない場合（Ｓ２０５：Ｎｏ）、レート推定はＳ２２０へ移行する。Ｓ２１０では、変数ｉがｉ＝ｉ＋１へ更新され、レート推定はＳ２１５へ移行する。
【００４５】
続くＳ２１５では、ｉ＞Ｎ−Ｋ2を満たすか否かが判定される。満たす場合（Ｓ２１５：Ｙｅｓ）、レート推定は終了し、満たさない場合（Ｓ２１５：Ｎｏ）、レート推定はＳ２０５へと移行する。
【００４６】
続くＳ２２０では、シンドローム成分ｓiを演算し、ｓi＝０を満たすか否かが判定される。満たす場合（Ｓ２２０：Ｙｅｓ）、レート推定はＳ２２５へ移行する。満たさない場合、（Ｓ２２０：Ｎｏ）、レート推定はＳ２４０へ移行する。Ｓ２２５では、変数ｃｏｕｎｔがｃｏｕｎｔ＝ｃｏｕｎｔ＋１に更新され、レート推定はＳ２３０へ移行する。
【００４７】
続くＳ２３０では、ｃｏｕｎｔ＝ｃｍａｘを満たすか否かが判定される。満たす場合（Ｓ２３０：Ｙｅｓ）、レート推定はＳ２３５へ移行する。満たさない場合、（Ｓ２３０：Ｎｏ）、レート推定はＳ２１０へと移行する。
【００４８】
Ｓ２３５では、推定結果としてレート推定に検査行列を利用したモード（図２の例では、モード２）が選択され、レート推定が終了する。Ｓ２４０では、推定結果として他方のモード（図２の例では、モード１）が選択され、レート推定が終了する。
（シンドロームＳ２の演算と、繰り返し復号の併用によるレート推定）
次に図２のＳ１１５によるレート推定について説明する。図４に示すように、Ｓ３００に受信データ系列が入力されるとレート推定が開始される。変数ｉ及びｃｏｕｎｔ２はそれぞれｉ＝１と、ｃｏｕｎｔ２＝ｃｏｕｎｔに初期化され、レート推定はＳ３０５へ移行する。このレート推定では、図３のレート推定と同様に、演算量の増大を防ぐために全てのシンドロームを演算するのではなく、演算量はｃｍａｘ個に限定される。
【００４９】
続くＳ３０５では、シンドローム成分ｓi（１≦ｉ≦Ｎ−Ｋ2）の演算に消失シンボルが１つだけ含まれるか否かが判定される。消失シンボルが１つだけ含まれる場合（Ｓ３０５：Ｙｅｓ）、レート推定はＳ３１０へ移行する。それ以外の場合（Ｓ３０５：Ｎｏ）、レート推定はＳ３２０へ移行する。Ｓ３１０では、変数ｉがｉ＝ｉ＋１へ更新され、レート推定はＳ３１５へ移行する。
【００５０】
続くＳ３１５では、ｉ＞Ｎ−Ｋ2を満たすか否かが判定される。満たす場合（Ｓ３１５：Ｙｅｓ）、レート推定は終了され、満たさない場合（Ｓ３１５：Ｎｏ）、レート推定はＳ３０５へ移行する。
【００５１】
Ｓ３２０では、検出した唯１つの消失シンボル（仮にｒjと表わす）をｓi＝０と仮定して復元する。また、変数ｋをｋ＝０に初期化し、レート推定はＳ３２５へ移行する。
続くＳ３２５では、変数ｋはｋ＝ｋ＋１に更新され、レート推定はＳ３３０へ移行する。続くＳ３３０では、ｉ≠ｋが成立するか否かが判定される。前記判定を行う理由は、Ｓ３２０にてｓi＝０と仮定したため、ｓiはレート推定に利用できなくなるためである。成立する場合（Ｓ３３０：Ｙｅｓ）、レート推定はＳ３３５へ移行する。成立しない場合（Ｓ３３０：Ｎｏ）、レート推定はＳ３４０へ移行する。
【００５２】
Ｓ３３５では、ｋ＞Ｎ−Ｋ2が成立するか否かが判定される。成立する場合（Ｓ３３５：Ｙｅｓ）、レート推定はＳ３２５へ移行する。成立しない場合（Ｓ３３５：Ｙｅｓ）、レート推定はＳ３１０へ移行する。
【００５３】
Ｓ３４０では、Ｓ３２０で復元した消失シンボルｒjがｓkの演算に含まれるか否かが判定される。成立する場合（Ｓ３４０：Ｙｅｓ）、レート推定はＳ３４５へ移行する。成立しない場合（Ｓ３４０：Ｎｏ）、レート推定はＳ３３５へ移行する。
【００５４】
Ｓ３４５では、ｓkの演算に消失シンボルが含まれるか否かが判定される。成立する場合（Ｓ３４５：Ｙｅｓ）、レート推定はＳ３５０へ移行する。成立しない場合（Ｓ３４５：Ｎｏ）、レート推定はＳ３３５へと移行する。
【００５５】
Ｓ３５０では、ｓk＝０が成立するか否かが判定される。成立する場合（Ｓ３５０：Ｙｅｓ）、レート推定はＳ３５５へ移行する。成立しない場合（Ｓ３５０：Ｎｏ）、レート推定はＳ３７０へ移行する。
【００５６】
Ｓ３５５では、変数ｃｏｕｎｔ２＝ｃｏｕｎｔ２＋１に更新され、レート推定はＳ３６０へ移行する。Ｓ３６０では、ｃｏｕｎｔ２＝ｃｍａｘが成立するか否かが判定される。成立する場合（Ｓ３６０：Ｙｅｓ）、レート推定はＳ３６５へと移行する。成立しない場合（Ｓ３６０：Ｎｏ）、レート推定はＳ３３５へ移行する。
【００５７】
Ｓ３６５では、推定結果としてレート推定に検査行列を利用したモード（図２の例では、モード２）が選択され、レート推定が終了する。Ｓ２７０では、推定結果として他方のモード（図２の例では、モード１）が選択され、レート推定が終了する。
（送受信装置１の特徴）
以上のような送受信装置１によれば、レート推定部７０において、受信データ系列から送信局３が利用したレートの推定を実行するため、送信局３はレート情報の送信を必要としない。また、図２〜４のレート推定では、演算するシンドローム成分の回数を任意数ｃｍａｘに制限することで、簡易な演算によるレート推定が実現可能である。加えて、図４のレート推定では、消失シンボルを復元し、当該復元結果を利用してシンドローム成分の演算を実行するため、正確にレート推定を行うことが出来る。
【００５８】
次に本発明のレート推定を図１の送受信装置１に導入し、計算機シミュレーションを行い、その特性を比較した結果を説明する。
図１のインターリーバを利用した構成により、通信路がバースト的な消失を生ずる通信路であったとしても、図１の構成はランダム的な消失が発生する通信路として等価的に考えることが出来る。このため今回の計算機シミュレーションでは、通信路はシンボル単位でランダム的に消失が発生する通信路として考える。ランダムシンボル消失通信路として等価的に表わした場合の伝送系を図５に示す。
【００５９】
各パラメータは、有限体にＧＦ（２8）、モード１の符号化率Ｒ1＝０．５、モード２の符号化率Ｒ2＝０．２５、符号長は１２００シンボルで固定とする。また、モード１に使用している検査行列の各重みの数は、列重みｗj＝３、行重みｗk＝３である。
【００６０】
モード２に使用している検査行列の各重みの数は、列重みｗj＝６、行重みｗk＝２である。この検査行列のランダムシンボル消失通信路下におけるＰＥＲ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｉｏ）特性を図６に示す。ここでの１パケットは１符号語としている。図６より、今回用いる符号がＰＥＲ＝０と出来る範囲は、シンボル消失確率ｐが０〜０．６８であり（０〜６８％であり）、この範囲を送受信装置１の動作域であるとする。
【００６１】
計算機シミュレーションによる、各消失確率におけるレート推定失敗率特性を図７に示す。また、この時の繰り返し復号アルゴリズム復号処理を含む乗算回数特性を図８に示す。ここで、既存の方法として、レート推定に非特許文献２の手段を用いた場合の結果を併せて掲載している。
【００６２】
演算量は処理遅延と関連することから、乗算回数特性が低いほど低遅延であることが分かる。図７より、本発明は既存の方法よりもレート推定能力が向上していることが分かる。今回の条件下においてほぼ誤りなくレート推定可能な範囲は、シンボル消失確率ｐが０〜０．６６であり（０〜６６％であり）、動作域をほぼ網羅出来ていることが分かる。また、図８より、この時の乗算回数特性は低く抑えられていることが分かる。このことから、既存の方法よりも低演算遅延を実現していることが分かる。
（その他の実施形態）
本実施形態では、送信局及び目的局はそれぞれ２つのモードを有しているが、送信局及び目的局がさらに多くのモードを有していても構わない。
【００６３】
本実施形態では、各モードの符号長を等しく設定したが、各モードの符号長を可変にしてレート推定しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、デジタル無線通信や有線通信路において、伝搬路の状況に応じて符号化率を変化させる伝送形態の実現と、この伝送形態において低演算かつ優れたレート推定成功率を実現する方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１      送受信装置
３      送信局
５      目的局
１０    入力部
２０    符号化部
３０    変調部
４０    送信部
５０    受信部
６０    復調部
７０    レート推定部
８０    復号化部
９０    出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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